近日，中国地质调查局岩溶地质研究所岩溶水资源研究团队在跨河双层管道复杂岩溶水系统污染物溯源取得重要进展。

研究人员采用同位素和水化学手段快速筛选出典型污染物潜在输入端，通过自然和加压示踪试验证实了污染物跨河运移事件的发生。针对岩溶区特殊、复杂的4项水文地质条件：污染物跨河污染地下水；双层岩溶管道平行但不交汇；岩溶含水层污染物的远距离运输（达14 km）；岩溶区活动地下分水岭的存在，研究人员提出了切合实际的、有效的岩溶水修复治理措施。修复后，岩溶水中COD由16.42 mg/L降至0.9 mg/L，NH4⁺由7.81 mg/L降至0.04 mg/L，Na⁺由50.12 mg/L降至4.78 mg/L，治理效果显著。研究团队采用的水化学和同位素筛选污染源潜在输入端，示踪试验证实来源的方法手段为其他复杂岩溶区污染物溯源提供了可借鉴、可推广的技术方法，为岩溶区地下水的管理及修复治理提供了新的工作模式。

相关研究成果日前以在Journal of Environmental Management（IF=8.91，中科院1区）期刊上发表。

跨河双层复杂岩溶水系统及污染物运移示意图（Ren et al., 2023）

一、河北沧州平原区地下水与地面沉降国家野外科学观测研究站

河北沧州平原区地下水与地面沉降国家野外科学观测研究站（简称沧州国家站）依托单位为中国地质环境监测院和中国地质科学院水文地质环境地质研究所，属于“一站多点”形式，包括沧州主站、正定副站和通州、大兴、滨海新区、雄安新区、衡水、正定等5个观测点，总占地约10万平方米。

以获取长期连续稳定的高精度、高质量地下水与地面沉降科学观测数据为核心，分别考虑了影响地下水降落漏斗与地面沉降的活动断裂、软土、重大工程建设、地下空间开发利用等因素，重点开展地下水与地面沉降观测技术方法研究、地下水降落漏斗与水平衡响应关系研究、地面沉降演化机制及防控对策研究、重点区域地面沉降风险评价等4方面研究。

沧州国家站主要观测地下水动态、水分通量、沉降量、孔隙水压力等4大类指标7项具体观测内容，最早自2008年开始数据观测，累计接收数据154万条。目标是建成世界一流的科学观测研究设施和具有重要国际影响的人才培养与交流合作平台，大幅提升我国地下水保护利用与地面沉降防控科学研究水平，为京津冀地区水安全、粮食安全、生态安全、城镇安全和重大工程安全提供可靠的科技基础支撑。

二、自然资源部地下水科学与工程重点实验室

自然资源部地下水科学与工程重点实验室，始建于1990年3月，依托单位为中国地质科学院水文地质环境地质研究所，是自然资源部系统首个以地下水环境同位素示踪与测年技术为核心的权威实验室，是国际原子能机构的长期合作单位。

重点实验室聚焦国家重大战略需求和地下水科学与工程前沿基础，依托拥有的加速器质谱仪、多接收电感耦合等离子体质谱仪、大型MAT 253稳定同位素比质谱仪、液相色谱—质谱联用仪、超低本底闪烁谱仪、惰性体质质谱计等大型设备，以地下水循环演化基础研究、地下水可持续性应用基础研究和重大关键技术研发为主要研究方向，构建完整的（年龄从数百万年至今）地下水测年技术方法体系与应用示范。

重点实验室自主研发了地下水同位素测试及其他测试前处理装置的技术开发和改造工作15项，其中痕量惰性气体核素激光冷却技术、水中低水平氚测试技术、地下水14C年代测定真空脱气鼓气法采样技术达到国际同类实验室水平，并研制了一系列地下水同位素国家一级标准物质，通过技术研发促进了水文地质环境地质相关学科发展。

三、自然资源部岩溶动力学重点实验室

自然资源部岩溶动力学重点实验室依托单位为中国地质科学院岩溶地质研究所，成立于1997年，是自然资源部成立最早的实验室之一，建有丫吉试验场、毛村地下河观测站、官村地下河观测站等野外研究场地。

重点实验室坚持以地球系统科学为指导，以岩溶动力学与资源环境为研究核心方向，具体包括：岩溶动力学与水文水资源、岩溶沉积记录与全球变化、岩溶作用与碳循环规律及源汇效应评价、岩溶生态系统演变与可持续利用，实现岩溶探测方法、岩溶水野外观测技术、岩溶水数值模拟等研究方向的创新。

重点实验室围绕我国南方具有代表性的峰丛山区岩溶泉系统，进行岩溶含水介质结构和水动力场研究，建立岩溶含水系统物理模式及其相应的数学模型。自1986年持续开展表层岩溶带、岩溶泉、地下水水位的数据积累，评价了石漠化恢复的水文效应。建立了反映南方岩溶水运动规律和调蓄机制的空间分布式数学模型。今后将继续促进岩溶含水层的研究与水资源可持续管理的结合，为实现岩溶地区“绿水青山”和“低碳发展”提供更多具有推广应用前景的科技成果。

四、自然资源部陕西榆林地下水与生态野外科学观测研究站

自然资源部陕西榆林地下水与生态野外科学观测研究站，始建于2010年，依托单位为中国地质调查局西安地质调查中心，属于“一站多点”形式，包括红石峡主站、红石桥副站和植物园观测点、林场观测点、小壕兔观测点等。

观测研究站以解决水与生态的关键科学问题为目标，开发植被生态与水的动态监测技术，研究大尺度的植被生态和地下水关系，提出流域尺度植被指标与地下水位变化的耦合方法，揭示场地尺度植被利用地下水规律，建立识别优势植被对地下水依赖程度的方法体系，为基于生态环境保护的地下水开发利用提供科学依据。

采用分析根系耗水来源的氢氧同位素技术，揭示了旱柳、杨树等乔木生长受水分胁迫机理以及水分恢复期植被根系吸收水分来源与分配机制，计算出毛乌素沙地与黄土高原过渡地带旱柳、杨树等乔木人工栽植间距应大于6.4米，为毛乌素沙地等干旱区植被生态环境防治提供了科学依据。

（作者系中国地质调查局科技外事部科研处四级调研员）

近日，由中国地质调查局岩溶地质研究所承担的“湘江上游岩溶流域1:5万水文地质环境地质调查”项目在香花岭矿区建立了地下水资源评价数值模型。

香花岭矿区位于湖南省宜章县，项目组通过资料收集，以1:5万水文地质调查为基础，模型搭建采用MODFLOW—CFP软件，将管道系统和基岩裂隙系统进行耦合，赋予岩溶地下水系统中管道的实际物理参数，从而实践了二元结构分布式参数地下水数值模型在南方典型岩溶地区的应用。MODFLOW-CFP模型既能模拟基岩孔隙、裂隙中的达西流，也能模拟管道和大裂隙中的非达西流，能够良好的反应地下水在岩溶含水层管道中的运动规律，为当前国内外较先进的岩溶水流数值模拟方法。由于数据资料和基础调查条件的限制，该模型在国内应用较少。

从模拟结果来看，模拟流量曲线与实测流量曲线拟合较好，模拟流场符合实际条件，总体来说，模型拟合程度较高，建立的地下水流模型较好的反映了模拟区的实际水文地质条件。

MODFLOW-CFP模型首次应用于南方岩溶丘陵区，取得了较好的模拟成果。利用模型对水资源量进行计算，并分析预测不同开采条件下的水均衡变化，为水资源合理开发利用提供科学依据。在模型建立和运行调试中探索解决边界和参数问题的方法，为进一步推广岩溶水数值模拟工作积累资料，搭建基础。

流量过程拟合图

近日，中国地质调查局岩溶地质研究所与中国地质调查局水文地质环境地质研究中心共同在国土资源部野外基地丫吉试验场地成功安装一套钻孔CMT多层监测系统。

本次安装技术由水环中心研究团队提供，安装方案由岩溶所科研人员设计。此前丫吉试验场已建成一系列开放式钻孔，用于地下水观测。传统开放式钻孔连通多层含水岩组，无法对每一层实施观测与采样。连续多通道多层监测井成井技术(CMT)属于国际上通用的钻孔分层监测技术之一，在北美地区有广泛的应用，但在国内还处于起步阶段，在岩溶地区应用的实例则更少。此次CMT技术的安装使用实现了对岩溶含水层复杂管道系统的分解，能够将管道与其他裂隙分开，从而单独观测管道流。该技术为岩溶地区的流场以及污染物分布调查提供重要手段。CMT技术具有建井数量少，占地少，建井及维护成本低的优势；并可以消除因井管接头渗漏而出现的串流风险。

经过此次试验总结，在岩溶地区实施CMT技术需要注意以下几个技术环节。首先钻孔分层需要根据测井资料准确判断活跃管道的位置，并非所有的管道都具有活跃的地下径流，通过温度和电导率测量可以确定活跃管道；其次在止水方案设计阶段需要准确掌握钻孔的井径，井径数据是确定多通道管大小和设计止水方案的根据；最后，建成多层监测孔还只是工作的第一步，以后还需要大量后续的试验来验证止水的效果。

此次多层监测孔的实施为在岩溶地区开发推广地下水监测一孔多用技术提供了参考。

安装现场

中国地质调查局中国—阿拉伯国家地学合作研究中心揭牌。谷兰丁 供图

为中阿地学合作研究中心学术委员会委员发放聘书。谷兰丁 供图

中国同阿拉伯国家是好朋友、好伙伴。历史上，中阿因丝绸之路相知相交。习近平主席在致2017中国—阿拉伯国家博览会的贺信中指出：“在经济全球化深入发展的今天，中阿成为‘一带一路’建设的重要合作伙伴，双方互利合作领域越来越广，成果越来越实。”

9月9日，在2017中国—阿拉伯国家博览会期间，中国地质调查局中国—阿拉伯国家地学合作研究中心在宁夏回族自治区银川市揭牌成立。该中心的成立，填补了中阿国家博览会在地学领域的空白，旨在推动“一带一路”倡议，打造中阿地学共同体，提升环境治理能力，促进中阿经济社会可持续发展，提升区域地学研究水平，解决重大资源环境问题。

开展多领域的地学合作研究，对推进“一带一路”倡议实施和提升中阿友好关系意义重大 

阿拉伯国家是“一带一路”倡议中中国—中亚—西亚经济走廊的重要组成部分，是打通亚欧非三大洲经济通道的重要节点。2016年1月，中国政府发布首份《中国对阿拉伯国家政策文件》，提出要深化在“一带一路”建设、产能合作、能源合作、卫星及其应用、基础设施建设、科技合作、教育和人力资源开发等领域的合作。

建设中阿地学中心国际合作平台，开展多领域的地学合作研究，摸清阿拉伯国家能源资源禀赋情况，对推进“一带一路”倡议实施、提升中阿友好关系与地学合作研究水平具有重要意义。

在阿拉伯国家开展目标国或地区的地学研究、基础地质调查、重大工程地质勘察、重要地区水文地质环境地质调查、岩溶地质对比与研究和地质矿产图编制，可为产能合作、互联互通和重大工程建设提供基础地学资料，确保工程建设顺利进行和安全运行，有利于推进“一带一路”建设，打造中阿命运共同体，实现共同繁荣，进一步促进中国与阿拉伯国家的友好关系。

阿拉伯国家石油、天然气、金、铅、锌、铁、铬、磷、铀等能源资源潜力巨大。其石油储量超过1000亿吨，约占全球总储量的2/3，我国超过一半的石油进口也来自于该地区。开展阿拉伯国家能源与矿产资源评价，了解阿拉伯地区的区域成矿规律、资源能源潜力及分布格局，可以为国家制定资源能源战略和企业“走出去”开展境外能源资源勘查开发提供信息支撑。同时，对接中国产能优势和阿拉伯国家需求，有利于就业、绿色环保的产能合作，实现互惠互利。

阿拉伯国家沙漠覆盖面积大，水资源严重缺乏，生态环境较为脆弱，极端气候条件频发，地质环境非常复杂。开展与阿拉伯国家多边地学合作，进行水文地质、环境地质调查评价、地下水资源开发利用、岩溶地质对比与研究以及技术信息交流、水土污染和地质灾害防治、脆弱区生态环境保护、环境影响评估、环境监测、防治荒漠化和岩溶区石漠化等方面的交流与合作，共同提高应对气候变化和环境保护能力，进而促进阿拉伯国家经济社会可持续发展。

阿拉伯地区横跨阿拉伯板块与非洲板块，两者在地质演化史上原同属于南半球的冈瓦纳古陆的一部分。阿拉伯板块是世界上最小和最年轻的岩石圈板块之一，中生代晚期从冈瓦纳古陆分裂出来。非洲板块二叠纪脱离冈瓦纳古陆，三叠纪向北运移与阿拉伯板块拼合。新近纪以来，红海裂谷带又将非洲板块与阿拉伯板块分离。独特的构造位置和演化历史，许多重大地学问题需要深入研究解决。与阿拉伯国家合作开展地学研究，有利于提升区域研究水平，促进地学理论创新，解决能源资源环境问题。

中阿地学合作中心的建立，将加快中阿政府间地质科技创新合作机制建设，提升阿拉伯国家的地质调查与研究水平，增加我国在阿拉伯地区地学理论与技术方法领域的影响力，是助力中国地质调查局实现建设“世界一流新型地调局”的重要一步。正如中国地质调查局副局长王研在中国—阿拉伯国家地学合作推进交流会上指出的：“中国地质调查局拥有专业领域齐全、方法技术先进、装备比较精良、经验比较丰富的专业技术队伍，我们愿意秉持“平等相待、真诚友好、合作共赢、共同发展”的理念，与阿拉伯各国的地质学家一起，搭建地学合作研究平台，分享彼此的经验和成果，共同促进地球科学和人类社会的可持续发展。”

以能源资源合作为主轴，以环境灾害和生态地质调查为两翼 

中阿地学合作研究中心研究区域包括埃及、沙特阿拉伯等22个阿盟国家和地区，由中国地质调查局发展研究中心和宁夏回族自治区地质局共同建设与管理，以“传承友谊、深化合作、共同发展”为宗旨，以建立中国—阿盟稳定的多边合作平台为基础，重点开展地学领域的交流合作，构建以能源资源合作为主轴，以环境灾害和生态地质调查为两翼，以双边地学国际人才培养与智库建设为突破口的合作格局，助力中阿经济发展、改善民生、增进友谊。

中心业务发展坚持“三个面向”：面向世界地质科技前沿，推动地质科技进步和人才成长，提升中国地质调查局的国际地位与在国际地学界话语权需求，开展中阿合作；面向国家重大需求，部署国际合作，支撑和服务好国家能源安全、生态安全、国防安全，服务于“一带一路”国家倡议；面向经济建设主战场，围绕制约资源和环境的重大科技问题开展国际合作攻关。

坚持“三个导向”：需求导向，面向解决国家能源、矿产、环境、灾害和基础地质问题加强中阿合作；问题导向，通过合作破解重大地质科技问题；目标导向，围绕中阿合作主要目标部署工作任务。

坚持“四个服务”：一是服务于地质调查事业发展的需要；二是服务于利用国外资源和市场的需要，降低中资企业境外矿产资源勘查开发投资风险；三是服务于提升中国地质调查局的国际地位和形象、增强在国际地学界话语权的需要；四是服务于地质科技进步和人才成长的需要。

中心将统筹地质科学研究、地质矿产调查、资源勘查评价、地质环境与地质灾害调查评价，以及产能合作、重大基础设施建设的国际合作规划部署，既注重与发达国家地学机构的理论与技术前沿领域的学习交流，更注重与发展中国家的地质调查合作。加强与阿拉伯地区重要资源国和重要地质调查机构、地学研究机构、境外著名大学的长期合作，加强联合项目、培训、访问学者、博士—博士后教育等合作交流，建立长期合作交流机制。同时，着力国际合作网络与合作平台建设。

围绕六方面合作愿景，敲定九项主要任务 

王研在中国—阿拉伯国家地学合作推进交流会上提出了六方面合作愿景，包括加强中阿地学合作的战略研究和规划部署，开展地质调查和矿产资源管理政策及管理机制方面的经验交流与优化，推动地学新理论与方法技术的交流，大力开展基础地质调查领域合作，加强水文地质、环境地质、灾害地质和海洋地质领域合作，共同搭建地质矿产信息共享平台。

根据《中国—阿拉伯地学合作研究中心业务发展规划》，中阿地学合作研究中心将主要承担能源资源潜力及勘查开发形势跟踪分析，重点地区基础地质调查合作，重要成矿带成矿动力学机制、成矿作用与演化研究，高分卫星数据国土资源推广应用示范，地下水系统理论与水资源优化配置研究，岩溶动力学与资源环境灾害效应研究，地质矿产信息数据共享平台建设，中阿合作战略规划研究以及人力资源交流与培训等主要任务。

比如：利用我国先进、快速的地质矿产资源潜力调查评价方法技术，在苏丹、摩洛哥、埃及等阿拉伯国家的重点地区开展中、大比例尺遥感地质解译、地质填图、地球化学、地球物理等合作调查示范工作，同时促进“化学地球”大科学计划在阿盟地区的推进速度。

研究重要成矿区带金、铀、铅锌等大型—超大型矿床时空分布格局、形成机理与成矿环境，探讨成矿动力学机制及成矿作用、成矿体系及演化。

结合阿拉伯国家需求，开展地学、农业、林业、环境、城市规划等领域高分卫星数据推广应用的合作。

研究北非及西亚地区极度干旱区地表水资源与地下水资源合理化配置、咸淡水综合利用等关键水资源管理技术。制定适合阿拉伯地区水文地质条件的“地下水库”建设方案，降低水资源损耗率，提出水资源可持续利用、地下含水层保护的建议。

依托“全球岩溶”大科学计划，开展阿拉伯国家岩溶动力学理论研究，创新岩溶地下水系统调查及对比研究工作；开展阿拉伯地区跨界岩溶含水层研究与管理工作，探索具有地区特点的地下水有效管理模式……

合作的平台已搭建，友谊的桥梁已架起。相信随着中阿地学合作中心各项工作的深入开展，在中阿各国地质专家的共同努力下，地质科学合作研究成果将为推进中阿合作奠定更加坚实的基础。

延伸阅读： 

中阿地质科学合作研究初显成效　 

中国与阿拉伯国家在地质调查领域的较大规模合作始于20世纪70年代，是为解决当地民众饮水问题而开展的水文地质调查。进入21世纪以来，中阿地质调查国际合作进入新的历史发展时期。

中阿地质调查国际合作网络初步搭建

中国与摩洛哥、苏丹、沙特阿拉伯等3个国家在地质调查领域建立了双边合作关系，签署合作谅解备忘录或项目合作协议6份，实施合作项目7项。

建立了形式多样的多边合作平台，推进对阿多领域务实合作。利用中国国际矿业大会、联合国教科文组织国际岩溶研究中心、联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心、世界地质公园网络办公室等平台，加大与阿拉伯国家在矿业投资、岩溶环境与气候变化、水工环地质调查、地质填图、地球化学填图、卫星遥感地质解译、地质遗迹和地质公园等领域的合作，进一步拓展中阿地质调查合作网络。中国地质调查局还建立了西非北非地学中心，夯实了中阿地质调查合作基础。

中阿地质地球化学填图合作渐成规模　　

中国地质调查局先后与摩洛哥、苏丹等国地调机构合作开展了1∶5万~1∶25万地质填图和地球化学填图，完成不同比例尺地质填图6493平方千米、地球化学填图14440平方千米、遥感解译26912平方千米。

编制了不同比例尺地质、地球化学专题图件近500余张，圈定铜、金、铬和铂族元素等各类地球化学异常300余处，发现金矿化点2处、铜矿化点1处、铁矿化点2处，提高了合作国基础地质调查工作程度和吸引矿业投资的能力，也为合作国自然资源与环境可持续发展提供了基础地质数据。

中阿地质科学合作研究初显成效　　

中国地质调查局与苏丹等国地调机构合作，总结研究区域成矿地质背景，提出新古代泛非运动奠定了东北非地区的构造格局，对东北非地区进行了构造单元的划分。对东北非地区矿产资源概况及成矿特征的研究，提出东北非地区优势矿产资源为金、铜、铂族元素及稀土元素矿产，共划分出12个Ⅲ级成矿区带，圈定了15个成矿远景区。

阿拉伯地区成矿规律研究取得初步成效，编制了东北非地区1∶250万地质图、矿产分布图、构造岩浆岩图及成矿区带及成矿远景区划分图，制作完成了东北非地区遥感影像图，建立了苏丹等国矿产地数据库，建立了东北非地区矿产地数据库。研究成果显示，阿拉伯地区矿产资源十分丰富，成矿地质条件优越，矿产资源潜力巨大，优势矿种有金、铅锌、铁、铬、磷、铀和油气等。

中阿水工环地质调查合作成效显著　　

阿拉伯众多国家水资源短缺，居民饮水困难，严重影响当地居民的正常生活，成为阿拉伯地区贫困的重要根源之一。

20世纪70年代以来，中国与阿尔及利亚、埃及、摩洛哥、苏丹等国，合作开展了水文地质环境调查、供水勘查及供水工程等项目。据不完全统计，完成供水井300余眼，解决了超过200万人口的生活用水问题。

与阿尔及利亚合作开展11个省市的城市供水、排水和防洪水文地质调查。施工供水井224眼，包括生活用水184眼、农业灌溉36眼和工业用水4眼，总涌水量达到了每小时3.65万立方米，解决了约40万人口的生活用水和经济发展所需的供水问题。

与苏丹合作在南达尔富尔州首府尼亚拉南部Baggara盆地开展水文地质环境调查、供水勘查及供水工程，建成大型供水水源地2个，输水管线、供水厂和加压泵站3个，以及相应的供水和监测维修等设施，完成供水井20眼，日均供水量为4万立方米，保障了近50万人口的供水。

中阿地质调查人才培养与交流成果突出　　

近10年来，中国政府以平等、合作、共赢为宗旨，通过学历学位教育、短期研修、技术培训、现场技术指导等多种方式，与埃及、阿尔及利亚、毛里塔尼亚、摩洛哥、也门、苏丹等6个阿拉伯国家开展了人力资源交流与合作。

举办13期短期技术培训班，涉及地质矿产管理、地质调查与矿产资源评价方法技术、地球化学填图与环境地球化学调查技术等多领域，为阿拉伯国家培养矿政管理、地质调查技术人员90余名。

为苏丹培养地质学专业硕士、博士研究生3人。通过国际合作项目，为苏丹、摩洛哥等国家培养地学专业技术人员30余名。针对摩洛哥对地质数据处理与分析系统软件操作方面的特别需求，对20余名地质人员进行了GeoExpl（International）软件针对性培训。 

2016年11月16日上午，联合国教科文组织国际岩溶研究中心（以下简称“中心”）第二届学术委员会第一次会议在桂林顺利召开。出席本次学术委员会的共有13人，分别来自美国、塞尔维亚、斯洛文尼亚、奥地利、巴西、波兰、南非和中国。

会议审议了中心2014-2016年度的工作成果，联合国教科文组织国际岩溶研究中心第二个六年发展规划（2016-2021）；听取了中心起草的“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划的汇报。

经过委员们激烈的讨论，认为中心可以充分发挥平台作用，加强监测网络的建设，充分利用已有的监测站点，已经取得的监测数据，协同教科文等有关机构，共同实现大数据的共享机制，并在有效共享这些数据的基础上，编制全球岩溶相关图件，研究岩溶系统的相关机制，包括岩溶碳循环等；同时，在获得充足资金的资助下开展监测仪器设备的更新换代；中心未来还需要在深部岩溶开展相关科研工作，包括岩溶含水层的分布，深部岩溶油气储层分布及其相关特征；此外，中心还将利用石笋记录开展高精度的古气候重建研究等。

联合国教科文组织国际岩溶研究中心全体委员表示将基于自身擅长的研究领域，全力支持并推进中心的科研工作，逐步完成“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划，为中心未来发展贡献自身力量。

最后，联合国教科文组织国际岩溶研究中心主任刘同良与学术委员会主任袁道先共同为中心学术委员颁发学术委员聘书。

2015年中国西南岩溶石漠化分布图

贵州巨木地下河出口筑坝拦蓄地下水

中国西南地区岩溶景观

致力于促进全球岩溶资源可持续利用和环境可持续发展的“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划，前不久在广西桂林正式启动。

该计划由国土资源部中国地质调查局提出实施，旨在建立全球岩溶环境监测网络，攻克岩溶关键带科学难题，各国共绘全球岩溶一张图，为人类利用岩溶资源、保护岩溶生态提供科学方案和公共信息服务。

国土资源部部长姜大明在贺信中称，这是一项雄心勃勃的大科学计划，更是一幅岩溶地质科学造福人类的宏伟蓝图。联合国教科文组织总干事伊琳娜·博科娃则通过贺信表示，国际大科学计划中提出的研究领域，对克服我们人类共同面临的难题来说是非常重要的，非常期待能听到关于项目实施取得进展并获得成功的好消息。

1 中国为“全球岩溶”国际大科学计划实施奠定坚实基础

阅读提示：中国取得了一系列具有全球视野的岩溶研究成果，并为国际大科学计划的实施提供了理论基础、科学思路、人才队伍、技术条件以及国际合作经验。

目前，世界上的岩溶区分布面积约为2200万平方千米，约占世界陆地总面积的15%。我国的岩溶面积约为344万平方千米，约占国土面积的1/3。其中，我国西南裸露岩溶面积达54万平方千米，涉及贵州、广西、湖北、湖南、云南、四川、重庆和广东等8省（区、市），是我国碳酸盐岩层分布最为集中的地区，也是世界三大岩溶集中连片区中面积最大、岩溶作用发育最强烈的典型地区。

岩溶地区山水奇特，水资源和油气资源丰富，为人类生产生活提供了得天独厚的物质资源和精神享受。但是，岩溶地区面临的干旱、石漠化、水污染、水土漏失等环境问题，也已成为当今制约经济社会可持续发展的全球性问题。

近年来引发关注的是，岩溶作用在应对气候变化中可发挥重要作用。已有研究发现，全球的岩溶作用能够吸收与全球森林植被比例相当的大气二氧化碳，而且岩溶洞穴石笋可以年际分辨率记录气候环境变化，与黄土、冰芯、湖泊沉积及树轮等古气候环境记录比较，具有记录时间跨度大、年代记录准、分辨率高等优势。

为有效解决岩溶地区的资源环境问题，促进全球岩溶资源的可持续利用和环境的可持续发展，科学应对全球气候变化，中国地质调查局倡导设立了“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划（以下简称“全球岩溶”国际大科学计划），依托联合国教科文组织国际岩溶研究中心和中国地质调查局岩溶地质研究所，以地球系统科学和岩溶动力学理论为指导，利用10~12年时间，建立全球岩溶生态环境监测网络，研究和查明全球不同岩溶动力系统类型的碳—水—钙循环规律和资源环境效应，突破岩溶关键带资源环境科学问题的瓶颈，创新岩溶资源勘探开发和岩溶环境治理与保护科学技术体系，创建全球岩溶资源环境信息平台，各国共绘全球岩溶一张图。

据该计划负责人、联合国教科文组织国际岩溶研究中心常务副主任曹建华介绍，目前，国际岩溶研究中心及其依托单位中国地质调查局岩溶地质研究所，已经为计划的实施奠定了坚实基础。

以中国科学院院士袁道先为首的科研团队建立了以碳—水—钙循环为核心、以岩石圈、水圈、大气圈、生物圈四大圈层为主体结构的地球系统科学观下的岩溶动力学理论，为计划的实施奠定了理论基础。在国际地球科学计划（IGCP）中国国家全委会支持下，我国科学家牵头连续主持实施了5个岩溶领域国际地质对比计划，储备了40个国家200多名优秀的专业技术人才，为计划实施提供了科学思路和人才队伍。国际岩溶研究中心7年的高效运行，已与15个国家和国际科研机构签订了合作备忘录，推动了8个国家间岩溶领域的深入合作研究，成功联合国际著名岩溶学者举办了7次国际培训班，为计划的组织实施提供了国际经验和基础。国际岩溶研究中心在中国、美国、泰国、斯洛文尼亚等岩溶国家建立了岩溶生态环境监测站，并与东亚东南亚地学计划协调委员会（CCOP）国家、东南亚国家合作开展了岩溶地质和跨界含水层编图，建立了全球岩溶科技创新平台和编图技术方法，为计划实施提供了技术条件。

更为重要的是，我国在岩溶作用与碳循环、洞穴石笋古环境重建、岩溶生态系统与石漠化治理、岩溶地质公园和世界自然遗产申报与保护，岩溶地下河和表层岩溶水探测与开发、碳酸盐岩油气储存区古岩溶刻画等方面取得了一系列具有全球视野的岩溶研究成果，奠定了我国岩溶研究的国际领先地位，使中国地质调查局牵头组织实施“全球岩溶”国际大科学计划顺理成章。

2 建立全球岩溶生态环境监测网，因地制宜修复和保护岩溶生态

阅读提示：只有揭示全球不同类型岩溶动力系统的演化、形成过程、结构功能和运行机制，因地制宜运用各国经验，才能科学、合理地修复和保护岩溶地区生态，并实现其可持续发展。

我国岩溶动力学理论的发展历史，可以追溯到20多年前对岩溶地球化学的研究。

国土资源部岩溶动力学重点实验室的研究团队，在中国科学院院士袁道先的带领下自1990年以来连续实施的国际岩溶对比计划项目，在岩溶形成演化、碳循环、岩溶生态和水资源等领域，为国际岩溶学术界提供了共同解决岩溶地区资源环境问题的平台，将地球系统科学思想引入现代岩溶学，建立了岩溶动力学理论，有力推动了国际岩溶学科的发展。

曹建华介绍说，在岩溶地区，岩石圈、水圈、大气圈、生物圈界面上的碳—水—钙和其他元素之间的物质、能量传输与转换，构成了岩溶动力系统。由于岩溶动力系统同时受到地质、水文、大气和生物过程的影响，因此岩溶动力系统有各种不同的类型。在上世纪90年代，我国岩溶地质学家开展了一系列研究，提出了将“岩溶形态组合”（即在相同环境下形成的宏观的微观的、地表的地下的、溶蚀的和沉积的岩溶形态的配套组合）作为全球岩溶对比的基础，推动了全球岩溶对比的顺利进行，并揭示出在世界上具有不同地质环境背景的岩溶区，其岩溶系统与人类活动的相互作用是极不相同的。因此，只有对全球不同类型的岩溶动力系统进行对比，揭示其不同的演化、形成过程，及结构功能和运行机制，因地制宜地运用各国经验，才能更加科学、合理地修复和保护岩溶地区的生态，并实现其可持续发展。

为进一步开展国际合作与对比研究，“全球岩溶”国际大科学计划将针对全球岩溶主要类型，重点在中国西南与中南半岛热带亚热带岩溶区、北美亚热带温带岩溶区（美国）、 加勒比海地区和印尼热带新生代孔隙碳酸盐岩岩溶区、中东干旱岩溶区（伊朗、土耳其）、地中海型气候岩溶区（斯洛文尼亚、塞尔维亚等）、冈瓦纳大陆岩溶区（巴西、澳大利亚）设置岩溶环境监测站，逐步实现典型地区连续高分辨率监测，建成覆盖全球的岩溶环境监测网络。

为保证全球数据统一及不同比例尺数据的交互使用，还将建设分布式全球岩溶数据平台。

3 创新资源勘探开发和环境治理技术体系，应对岩溶区生态环境面临的挑战

阅读提示：瞄准碳循环与人为干预、固碳增汇，洞穴石笋与年际尺度过去气候变化，水循环与地表地下水时空调配与管理，钙循环与岩溶生态系统评价，岩溶塌陷预警等进行技术创新。

“让我们共同协商，推进国际大科学计划的完善和实施，为应对岩溶地区脆弱的生态环境面临的诸多挑战，为全球岩溶地区的资源合理利用、经济社会发展贡献岩溶地质科学家的智慧与才华。”在“全球岩溶”国际大科学计划启动仪式上，中国地质调查局岩溶地质研究所所长刘同良代表中国岩溶地质科学家，向全球从事岩溶科学研究的同行们发出倡议。

推动岩溶科技创新，切实改善岩溶地区居民生活质量，是全世界岩溶国家和广大岩溶科技工作者的一致目标。为此，“全球岩溶”国际大科学计划瞄准碳循环与人为干预、固碳增汇，洞穴石笋与年际尺度过去气候变化，水循环与地表地下水时空调配与管理，钙循环与岩溶生态系统评价，岩溶塌陷预警等领域，发挥国际岩溶研究中心国际平台作用，充分利用各岩溶国家的技术及资源优势，创新科学技术体系，应对岩溶区脆弱生态环境面临的挑战。

已有的研究数据表明，随着植被的恢复、岩溶作用强度的增加，近10年中国西南岩溶区石漠化综合治理工程增加了2500万吨的岩溶碳汇量。中国地质调查局岩溶地质研究所创新流域尺度岩溶碳循环研究方法，研发的陆地植被、土壤改良、引入外源水和沉水植物等人工干预固碳增汇技术，引领了国际岩溶地质碳汇研究新方向。此外，利用微区取样技术，通过同位素微量测试，准确获得了石笋记录的年际尺度历史气候变化信息，恢复重建了高精度的古气候和古环境变化历史，为预测未来气候变化趋势提供了科学依据。为科学应对气候变化，“全球岩溶”国际大科学计划将着重开展岩溶环境二氧化碳增汇效应研究，在查明流域水文地质、环境地质条件基础上，对比研究植被变化、土壤改良、土地整理等人工干预措施对流域碳通量的影响，进而创建人工干预增加岩溶碳汇技术体系。

岩溶区地下水的开发利用，为世界约25%的人口提供了饮用水源。但岩溶地区孔、隙、缝、管、洞并存，岩溶地下水流运动规律复杂，时空分布极不均匀，使得岩溶地下水的开采难度大大增加。对此，“全球岩溶”国际大科学计划将选择典型岩溶水系统，开展不同类型岩溶地下水开发利用技术与方法研究，形成岩溶水开发利用模式和高效利用技术集成。针对典型岩溶地区岩溶干旱、内涝、石漠化、水污染、水土漏失等问题，建立岩溶地区水土耦合调控信息平台，形成岩溶地区水土耦合调控技术体系。

岩溶石漠化是岩溶生态系统在特定条件下运行的产物，其分布具有区域性。针对全球不同岩溶环境类型区，“全球岩溶”国际大科学计划将研发适宜各种类型的石漠化综合防治和岩溶生态修复模式及技术体系，阐明生态环境对水资源的调蓄功能，研发生态与工程联合调蓄岩溶水资源的技术，并开展试验示范。在岩溶含水层水质详细调查的基础上，选择已经发生污染的地下河（泉）系统或子系统为典型案例区，开展岩溶地下水环境修复技术及工程研究。

旱涝、石漠化、水污染、水土漏失、岩溶塌陷等在全球岩溶区普遍发生，更令人担忧的是，这些环境问题和岩溶地质灾害形成演变过程十分复杂，而且具有隐蔽性，难以防治和预测，严重威胁着岩溶区水安全、生态安全、乃至当地居民的生命安全。对此，“全球岩溶”国际大科学计划将瞄准建立岩溶塌陷调查、风险评价和监测预警方法，重点研究大型岩溶塌陷风险评价、监测预警、早期识别与防控技术。

4 在六大领域引领国际研究方向，建立“岩溶地球”大数据平台

阅读提示：直击全球岩溶碳循环调查与全球气候变化、全球岩溶水文地质调查与水资源开发、全球岩溶石漠化调查与生态修复、全球岩溶景观与地质公园建设、全球岩溶塌陷调查与防控及服务岩溶区油气资源高效低污染调查等重大岩溶科学问题。

据曹建华介绍，“全球岩溶”国际大科学计划主要依托联合国教科文组织国际岩溶研究中心和岩溶动力系统与全球变化国际联合研究中心，破解重大岩溶科学问题，在全球岩溶碳循环调查与全球气候变化、全球岩溶水文地质调查与水资源开发、全球岩溶石漠化调查与生态修复、全球岩溶景观与地质公园建设、全球岩溶塌陷调查与防控及服务岩溶区油气资源高效低污染调查等领域，引领国际研究方向，建立“岩溶地球”大数据平台。

在岩溶作用与碳循环调查研究方面，将重点研究碳在岩溶动力系统中的迁移过程与土地利用、水生植物光合作用的关系，水库或湖泊等水体中的碳汇效应；调查研究不同水体的生物地球化学变化规律，利用水化学与碳同位素技术厘定碳的来源、不同碳形态之间的转换与通量估算，分析不同水体碳汇与生物地球化学效应，研究碳酸盐岩沉积/溶蚀、脱气与水生植物光合作用之间的相互关系，进而为科学应对全球气候变化提供依据和支撑。

为提高岩溶水的开发利用效率和效果，“全球岩溶”国际大科学计划将选择全球典型岩溶水系统，开展岩溶地下河管道和含水介质探测，岩溶地下水循环的水动力对比试验，以及降水、地表水、土壤水、表层岩溶水与地下河水“五水”转化机制和过程研究，揭示不同类型岩溶水循环模式，建立不同岩溶水系统水资源评价模型，进行水质、水量定量评价，阐明岩溶关键带对水资源的调蓄功能和地下水资源动态变化规律。同时，开展生态环境对岩溶水资源的影响调查研究，岩溶含水层水质和污染调查研究，进行岩溶含水层防污性能评价，建立岩溶地下水水质监测网，尤其是加强对地下河和岩溶大泉的监测，并对已被污染的地下河和岩溶大泉进行修复示范。

中国在西南岩溶地区开展的石漠化综合治理地质调查工作，建立10处石漠化综合治理示范区，形成了4种可复制、可推广的石漠化综合治理模式：岩溶峰丛洼地区土地整理与生态产业协调模式，解决了石漠化区无地可用的问题；岩溶高原区地表水地下水联合调度模式，解决了石漠化区无水可用的问题；岩溶地质景观区土地流转与生态旅游模式，促进了石漠化生态修复景观产业化；岩溶断陷盆地区流域尺度综合治理模式，力促县域生态产业可持续发展。目前，中国岩溶石漠化研究与治理示范，已在新西兰、坦桑尼亚等6个国家推广应用。

全球有具有岩溶特征的世界遗产47处、世界地质公园46处。但迄今为止，国际上一直没有反映全球岩溶资源与环境的系统数据与专题图件，缺乏普及全球岩溶知识的信息数据平台。为科学评价和保护岩溶地质景观，“全球岩溶”国际大科学计划将开展全球岩溶地质景观调查评价，划分涵盖全球岩溶地质景观类型，进行全球尺度岩溶地质景观区划，提出岩溶地质景观设立世界遗产、世界地质公园、国家公园、地质保护区、旅游开发景区等方面的开发利用与保护规划建议。在此基础上，编制全球性岩溶景观与洞穴资源分布图集开发利用保护图件，建立全球岩溶地质景观信息系统，面向全球提供检索、咨询与开发规划等应用服务。

为摸清全球岩溶塌陷发生规律，“全球岩溶”国际大科学计划将从23个岩溶塌陷国家的岩溶塌陷发育现状、地质背景、水文工程地质特征分析入手，结合岩溶塌陷动力条件监测，深入研究岩溶塌陷形成演化的地质环境模式，建立全球岩溶塌陷发育的动力模型，重点研究极端气候特别是极端暴雨影响下岩溶塌陷形成演化机理，提出国际岩溶塌陷发育态势与对策。

岩溶区的油气资源具有很大的勘探开发潜力。世界碳酸盐岩大型油气田有321个，其油气资源量占全球油气资源总量的50%，产量占到60%以上。为认识油气储存与岩溶介质内在关系。“全球岩溶”国际大科学计划将以“将今论古”的方法，在对现代岩溶发育特征、规律认识的基础上，开展古岩溶、深部岩溶发育的科学研究，探索古岩溶在区域差异、垂向上分带、时代分期发育特征，揭示古岩溶发育对油气储存岩溶介质的控制作用，建立岩溶油气储层地质模型。

5 实现全球岩溶信息社会共享服务，支撑岩溶区资源与环境可持续发展

阅读提示：全球岩溶国家密切合作，建立实时更新的全球岩溶网络信息平台，促进岩溶学技术进步。

“全球岩溶”国际大科学计划的实施，不但需要有科学的理论基础、先进的技术支撑，还需要全球岩溶国家的共同参与和密切合作。目前，国际岩溶中心已经收到了来自15个国家的23名资深专家学者签署的支持函。

通过“全球岩溶”国际大科学计划的实施，国际岩溶研究中心将编制全球岩溶地质、岩溶地貌、岩溶水文地质和岩溶环境地质图，编制“一带一路”岩溶地区和重点岩溶区专题图件，查明全球岩溶动力系统的碳—水—钙循环规律，科学评价全球岩溶资源和岩溶环境，编制典型岩溶类型区资源开发与环境综合整治区划；研发具有国际先进水平的岩溶动力条件快速捕捉、岩溶资源勘探利用和环境治理关键技术方法；在岩溶地下水、石漠化、岩溶塌陷、应对全球气候变化、岩溶地质景观等领域形成4～5项国际领先水平大成果。

同时，通过计划的实施，进一步建实建强国际岩溶研究中心，建立完善全球岩溶环境监测网点，建立定时更新的全球岩溶网络信息平台；在我国，建设岩溶动力学国家重点实验室，建强岩溶动力系统与全球变化国家级国际联合研究中心，建实国际一流岩溶地质调查研究机构，建强岩溶环境监测野外台站和研究基地。

通过国际大科学计划的实施，全球岩溶科技成果不仅可促进岩溶学的跨越式发展、技术进步和多种形式的国际合作，实现全球岩溶信息社会共享服务，而且可提升我国的国际地位和话语权，培养我国的国际领军人才，并为“一带一路”战略决策和实施提供科学依据及资源环境保障。